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软件狗[Dongles]的加密与解密技术(1)


二、硬件加密 软件狗的电路不要做的太直接,否则不利于加密。这里我们就来讲讲如何增进软件狗的复杂性,加强硬件电路的机密功能。

在讲第二代软件狗时,我们说它其实就是几个简单的与或逻辑门,目前已经被淘汰。现在我们将要把它跟EEPROM结合起来,经过变化,组成比较复杂的第三代软件狗,从而增加解密难度。

CAL芯片由于本身就有加密功能,所以也常被用来与EEPROM结合做成复杂的软件狗,更由于其内部逻辑配置的灵活性,使得解密的难度上涨了很多倍。

解密者要仿制加密盒,首先必须搞到同型号的EEPROM,所以,我们尽量采用市场上一般购买不到的EEPROM型号,这样也能起到保密的作用。另外,如果采用特殊的93CX6系列,就可以利用不同厂商出品的特殊93CX6,其特性不同这一点来加强硬件的 加密功能。

下面我们给出两个具体例子来说明(以93C46型为例)

例1 在电路中加入一个非们,以改变93C46某一管脚的极性,电路中要尽量采用低功耗的芯片,所以这里用了CMOS型的74HC04非门来实现。

这是在前面例子的基础上把CS信号反了相,读者还可以适当加入一些无用的电阻,电容等器件,以迷惑解密者。同时,我们还需要把相应的程序修改一下,把原来对CS信号的控制也反相才行。

...... ......
...... ......
;---------------------------------------------[+]
;设置EEPROM的片选CS为高电平,即选中EEPROM(-AUTO FEED线反相
;后接CS)
;硬件电路变化时,本部分程序应作相应改动
;---------------------------------------------[+]
SetCS macro
push ax
CtrlPort ;选择控制口
in al,dx
; and al,not,02h ;令-AUTO FEED线输出
;为高电平
or al,02h ;令-AUTO FEED线输出
;为低电平
KbdTest_Add_AL ;检查键盘中断,若被开
;放,则改变al值
out dx,al
_CtrlPort ;选择数据口
pop ax
endm

;--------------------------------------------[+]
;设置EEPROM的片选CS为低电平,即不选中EEPROM(-AUTO FEED线反相
;后接CS)
;硬件电路改变时,本部分程序应作相应改动
;--------------------------------------------[+]
ClearCS macro
push ax
CtrlPort ;选择控制器
in al,dx
or al,02h ;令-AUTO FEED线输出
;为低电平
and al,not 02h;为高电平
KbdTest_Add_0w ;检查键盘中断,若被开放
;则改变_const_word_0_值
out dx,al
_CtrlPort ;选择数据口
pop ax
endm

...... ......
...... ......


例2 在电路中加入一个或非门,使得必须用两根并行口的信号线来得到一根93CX的控制线,这里采用了COMS型的74HC02或非门。

这是在前面例子的基础上把CS信号用两根口线(D2和D3)来控制,还可以适当假如一些无用的电阻、电容等器件,以迷惑解密者。同时,我们还需要把相应的程序修改成只有当D2和D3都为低电平时CS才为高电平。

...... ......
...... ......
;--------------------------------------------[+]
;设置EEPROM的片选CS为高电平,即选中EEPROM(D2D3线或非后接CS)
;硬件电路改变时,本部分程序应作相应改动
;--------------------------------------------[+]
SetCS macro
push ax
in al,dx ;取数据口数据
and al,not,0ch ;令D2D3线都输出低电平
KbdTest_Add_AL ;检查键盘中断,若被开
;放,则改变al值
out dx,al
pop ax
endm
;--------------------------------------------[+]
ClearCS macro
push ax
in al,dx ;取数据口数据
or al,08h ;令D2=0,D3=1
KbdTest_Add_0W ;检查键盘中断,若被开放
;则改变_const_word_0_值
out dx,al
pop ax
endm
...... ......
...... ......


第四代软件狗加密技术

前面我们介绍了从第一代软件狗到第三代软件狗的使用和制作,但是,这些软件狗都是着眼于别人想不到这样的做法这个基础上的,一旦被人解密,散发出来,那么它的保护效果就要大打折扣了。任何人只要搞得到相同的芯片,便能仿制出一模一样的软件狗。即使你在加上一些TTL和CMOS等逻辑器件,甚至加上PAL、PEEL、GAL,或者在加上一些无用的电阻、电容,但毕竟都是局限于一些简单的逻辑变化和干扰手段,对于那些“专业解密高手”来说,仍然可以轻易地把它当作一个黑盒子,找一台储备示波器或者逻辑分析仪、逻辑分析卡,然后把电脑和软件狗之间的所有操作信号都记录下来,再用单片机将所有操作信号一五一十加以模拟就成了。甚至还可以设计出学习式的软件狗,像市场上那种学习式万用遥控器一样,去学习原版软件狗的操作信号,真正是道高一尺,魔高一丈。

这种情况是否以为这软件狗已经没有什么用了呢?那倒也不是,只不过还需要再往上提高一个层次―采用单片机来设计软件狗。目前已经有不少软件公司在他们的一系列软件上都采用了这种新的软件狗作加密保护用。

采用单片机制作软件狗有什么优点呢?主要在于主机存放程序与加密盒之间的沟通方式可以任意设计,不像第三代软件狗那样比较固定。这样,解密、破译的难度就成倍增加了。譬如,对于想用模拟方式仿制软件狗的做法,我们可以采用用特定的算法来沟通的方法予以解决,让示波器或逻辑分析仪每次记录的信号都不一样,别人就难以模拟您的软件狗了。再如,为对付学习式软件狗,我们可以设定若干种沟通方式,平时只用一种方式沟通,在某种条件下、才出现特别的沟通方式,过一阵子也会失效,很难把所有的沟通方式都记录下来。

说了那么多,那么好,这种软件狗到底该如何制作呢?是不是采用任何一种单片机都行呢?不是。前面说过,软件狗是靠“偷电”来获得电源的,所以,在选择单片机时,首先要保证它的功耗比较低,适合在并口上工作。其次单片机的指令要简单,功能要较强,适合做软件狗,最后一点,单片机本身带内置ROM,并有加密功能,以简化电路和防止被非法复制。符合这些条家的单片机是很多的,如NEC的MPD7554,Microchip的PIC16C5X系列等等。

 


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